[发明专利]锂合金铸件差压铸造工艺和差压铸造设备

权利要求书

1.一种铝锂合金铸件差压铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

造型：采用砂型材料进行模具造型，形成铸型后，在所得铸型的内、外表面涂覆醇基石墨涂料，以形成涂层；所述造型步骤采用的砂型材料为酚醛自硬树脂砂；

熔炼：采用复合坩埚进行合金原料熔炼，得金属液；所述复合坩埚的内表面覆盖有非金属材料烧结层，以隔绝金属坩埚接触熔炼的金属液接触；

浇注：将所得铸型和完成熔炼步骤的复合坩埚安装入差压铸造设备中，设定工艺参数，采用差压铸造法将金属液充填入所述铸型中，所述工艺参数包括：浇注温度为720～740℃，升液速度为60～80mm/s,充型速度为50～70mm/s；待铸件凝固结束后，取出铸件，浇注结束；

其中，所述熔炼步骤和所述浇注步骤均采用惰性气体进行保护。

2.根据权利要求1所述的铝锂合金铸件差压铸造工艺，其特征在于，所述浇注步骤包括：铸型和复合坩埚分别置于所述差压铸造设备的上罐体、下罐体中，密封后，同时向所述上罐体和下罐体冲入惰性气体，充气的气源压力为0.8～1.0Mpa，待所述上罐体和下罐体气压达到设定值平衡状态后，断开二者间的气流连通管道连接，然后进行金属液充填；所述设定值平衡状态为0.65Mpa。

3.根据权利要求1所述的铝锂合金铸件差压铸造工艺，其特征在于，所述浇注步骤中，金属液填充铸型完成后，打开上罐体，吊出铸型，浇注结束2小时后开箱。

4.根据权利要求1所述的铝锂合金铸件差压铸造工艺，其特征在于，所述造型步骤采用的砂型材料为自硬树脂砂，所述自硬树脂砂中树脂与砂的比例为1：100；所述树脂包含组分Ⅰ与组分Ⅱ，所述组分Ⅰ和组分Ⅱ混合的质量比例为1：1。

5.根据权利要求4所述的铝锂合金铸件差压铸造工艺，其特征在于，所述造型步骤包括：采用砂型材料进行模具造型制得铸型，所述铸型中按设计位置放入冷铁，铸件毛坯厚度与冷铁厚度尺寸比值范围为1：1.3～2.0。

6.根据权利要求1所述的铝锂合金铸件差压铸造工艺，其特征在于，所述造型步骤包括：在所得铸型的内、外表面涂刷醇基石墨涂料，然后进行烘烤，烘烤温度为200～250℃，时间为2～3小时，以在铸型表面形成涂层。

7.根据权利要求1所述的铝锂合金铸件差压铸造工艺，其特征在于，所述熔炼步骤包括：采用复合坩埚进行合金原料熔炼，800℃加入Al-4Zr中间合金，及Al-50Cu中间合金，待中间合金完全熔化后搅拌2min，炉温降至740℃时加入纯镁锭，待镁锭熔化后撇去表面浮渣，待温度降至710～720℃时加入纯锂，先在熔体表面撒上覆盖剂，所述覆盖剂成分质量比例为LiF：LiCl=1：5，覆盖剂与合金质量的比例为1：50，每次使用剩余部分下次烘烤后继续使用，并且采用氩气对熔体液面进行保护，然后将铝箔包覆的块状锂用压勺压入熔体，待锂熔化后进行轻微搅拌，之后在温度为700～710℃时进行氩气精炼，待无气体逸出时停止，扒去表面渣，并撒上覆盖剂，温度调整720～740℃，出炉准备浇注。